[发明专利]一种铁路工程机械混合动力源切换控制方法

权利要求书

1.一种铁路工程机械混合动力源切换控制方法，其特征在于，混合动力源(10)包括接触网供电模块(100)和内燃供电模块(200)，来自于所述接触网供电模块(100)或内燃供电模块(200)的电能经变流器(20)进行变换与处理后转换为牵引电机(30)需要的电能；所述控制方法包括以下步骤：

A)当铁路工程机械(1)与接触网(15)的电连接导通，且所述接触网(15)持续供电时，通过所述接触网供电模块(100)为所述牵引电机(30)供电；

B)当所述铁路工程机械(1)与所述接触网(15)的电连接断开，或所述接触网(15)不能持续供电时，通过所述内燃供电模块(200)为所述牵引电机(30)供电；

C)当需要在两种供电模块之间进行切换时，在切换过程中，所述接触网供电模块(100)和内燃供电模块(200)同时为所述牵引电机(30)供电；

D)在切换结束后，被替换的供电模块退出供电；

所述接触网供电模块(100)包括接触网(15)、受电弓(16)、接地开关(17)、电流互感器(TA1)、主断路器(HVB1)和变压器(TM)，所述接地开关(17)并联于所述主断路器(HVB1)的两端；

在所述步骤A)中，来自于所述接触网(15)的交流电依次经所述受电弓(16)、电流互感器(TA1)、主断路器(HVB1)和变压器(TM)后流入所述变流器(20)的输入端；

所述变流器(20)包括依次相连的AC/DC模块(22)、中间直流环节(24)和DC/AC模块(23)；

在所述步骤A)中，当选择接触网动力源供电时，通过所述受电弓(16)从所述接触网(15)取交流电，交流电经所述变压器(TM)降压后，单个牵引绕组的交流电进入所述AC/DC模块(22)中；所述AC/DC模块(22)将牵引绕组输出的交流电升压整流后输入至所述中间直流环节(24)，所述中间直流环节(24)为所述DC/AC模块(23)供电，再由所述DC/AC模块(23)为所述牵引电机(30)供电；

所述变流器(20)还包括整流模块(21)，将所述整流模块(21)的输入端与发电机(13)的输出端相连，将所述整流模块(21)的输出端与所述中间直流环节(24)并联；

在所述步骤C)中，当进行两种供电模块之间的切换时，通过控制所述整流模块(21)输出的直流电压与所述中间直流环节(24)的中间直流电压(VH1)之间的误差不超过±15％的范围，以实现所述供电模块之间的不断电切换；

所述内燃供电模块(200)包括内燃发动机(12)、与所述内燃发动机(12)相连的发电机(13)，及与所述发电机(13)相连的励磁控制装置(14)；

在所述步骤A)中，所述内燃发动机(12)带动所述发电机(13)向所述变流器(20)输出电能，由所述励磁控制装置(14)对所述发电机(13)进行励磁控制，以调节所述发电机(13)向所述变流器(20)输出的电能；

在所述步骤C)中，当所述混合动力源切换系统由接触网供电切换至内燃发电机组供电时，包括以下步骤：

S101)启动所述内燃发动机(12)，内燃发电机组(11)工作；

S102)将动力源的转换开关置于内燃发电机组位；

S103)将本次中间直流电压反馈至所述励磁控制装置(14)，所述励磁控制装置(14)调整所述发电机(13)的输出电压，使得所述整流模块(21)的输出电压与所述中间直流环节(24)的中间直流电压(VH1)之间的误差不超过±15％的范围；

S104)逐步调低所述AC/DC模块(22)的输出电压，同时检测所述变压器(TM)的输出电流值(LH1)，当输出电流值(LH1)小于设定值时，所述AC/DC模块(22)停止输出；

S105)检测接触网侧电流(I_TA1)和所述整流模块(21)的输出电流(LH2)，当所述接触网侧电流(I_TA1)低于接触网额定电流的设定门槛下限，且所述整流模块(21)的输出电流(LH2)高于整流模块额定输出电流的设定门槛上限时，自动断开所述主断路器(HVB1)；

S106)所述受电弓(16)降弓，动力源切换完成。